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Università del Colorado, Stanford, Università di Trento: misure atmosferiche con velivoli leggeri
di Dino Zardi

Un'esperienza innovativa nel campo degli studi ambientali è stata condotta negli ultimi anni da alcuni ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale dell'Università di Trento. Il gruppo coordinato da Dino Zardi ha sviluppato un programma di ricerca volto ad esplorare i fenomeni che caratterizzano le complesse dinamiche della bassa atmosfera nelle valli alpine.
Lo studio di tali fenomeni è motivato da una serie di applicazioni relative a problemi estremamente attuali: fra questi sicuramente le questioni legate al trasporto di inquinanti emessi da diverse sorgenti (impianti, mezzi di trasporto, ecc.) ed alla qualità dell'aria nell'ambiente alpino.
I risultati della ricerca hanno fornito una migliore stima di parametri idonei alla valutazione del trasporto, dell'evoluzione e della deposizione di inquinanti in atmosfera, anche mediante simulazione con opportuni modelli. Un'altra forma di inquinamento è legata alla propagazione del rumore: una migliore conoscenza di dati relativi all'intensità ed alla direzione del vento, nonché alla stratificazione termica della bassa atmosfera, consentono di valutare più accuratamente le condizioni di propagazione di inquinamento acustico.
Fra le diverse applicazioni a cui sono finalizzati gli studi atmosferici va ricordata l'agrometeorologia: una migliore valutazione dell'interazione vegetazione-atmosfera consente un più efficace controllo di tali effetti (evapotraspirazione, gelate). Più in generale i risultati forniscono dati utili alla formulazione di previsioni meteorologiche a scala locale ed alla parametrizzazione dei flussi al suolo su terreno complesso nei modelli meteorologici ad area limitata.
Inoltre le informazioni sul regime dei venti, sulla loro intensità, direzione e regolarità forniscono indispensabili indicazioni circa la fattibilità e la convenienza economica di impianti di sfruttamento dell'energia eolica nonché della loro ottimale ubicazione.
Nell'ambito della tutela ambientale la previsione e la conoscenza del campo di vento e di altre variabili meteorologiche è fondamentale nella prevenzione, nel controllo e nella gestione della risorsa forestale al fine di preservarla da episodi di incendio o di intervenire in modo più efficace nello spegnimento.
Non va dimenticata inoltre l'emergenza determinata dai mutamenti climatici globali: i parametri stimati nello studio forniscono un contribuito alla valutazione di flussi al suolo di gas responsabili di influenzare i cosiddetti cambiamenti climatici globali (vapore acqueo, biossido di carbonio, metano) e migliorare la parametrizzazione dei flussi al suolo nei modelli climatici a scala globale.
Il fiore all'occhiello del programma di ricerca è la realizzazione di un sistema di misure atmosferiche in quota mediante strumentazione installata a bordo di un velivolo leggero gentilmente messo a disposizione per le ricerche dal Centro Sportivo Universitario CUS-Trento.
L'impiego di tale velivolo per sondare localmente la struttura dello strato limite atmosferico si rivela particolarmente indicata per misure relative a circolazioni atmosferiche nelle valli, nelle diverse fasi del loro sviluppo diurno ed in corrispondenza di diverse stagioni e condizioni meteorologiche. Il lavoro svolto ha consentito l'effettuazione di numerosi voli per la raccolta di dati relativi a strutture atmosferiche (gradienti di temperatura, rimozione dell'inversione notturna, subsidenza) nella Valle dell'Adige, nelle Valli del Basso Sarca e dei Laghi, nell'Alta Val d'Isarco all'interno del programma internazionale Mesoscale Alpine Project.
I risultati delle ricerche sono stati presentati a diversi congressi internazionali: uno dei ricercatori del gruppo, Massimiliano de Franceschi, è stato insignito di un prestigioso riconoscimento nel corso della 9th Conference on Mountain Meteorology organizzata dall'American Meteorological Society ad Aspen in Colorado.
Le ricerche hanno avuto il supporto di varie istituzioni nell'ambito di progetti di ricerca. Fra queste il Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica, l'Agenzia Provinciale per la Protezione dell'Ambiente della Provincia Autonoma di Trento, la Provincia Autonoma di Trento, il Comune di Bolzano e l'Istituto Nazionale per la Ricerca Scientifica e Tecnologica sulla Montagna (INRM).
L'esperienza dei ricercatori trentini è assolutamente innovativa in campo nazionale, ma è cresciuta in stretto contatto con ricercatori che da tempo hanno sviluppato analoghe iniziative all'estero.
Recentemente è stata avviata una intensa collaborazione con il National Center for Atmospheric Research a Boulder in Colorado (USA) ed in particolare con il Mesoscale and Microscale Meteorology Group, coordinata da Richard Rotunno. Rotunno è stato ospite del Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale lo scorso febbraio, ed ospiterà a sua volta Zardi per un periodo di lavoro a Boulder da aprile a luglio 2001.
Una interessante collaborazione è inoltre in corso con l'Università di Stanford, Department of Civil and Environmental Engineering: il gruppo coordinato da Robert Street sta simulando mediante tecniche Large Eddy Simulation lo sviluppo della circolazione atmosferica nota come "Ora del Garda". Questa tipica brezza di lago e di valle, che soffia dalla costa gardesana lungo le valli del basso Sarca e dei Laghi fino a raggiungere l'area a Nord di Trento, dove si presenta con intense raffiche, è stata oggetto anche in passato di interessanti studi da parte dei meteorologi austriaci dell'Università di Innsbruck. Ricercatori come Wagner e Defant effettuarono notevoli misure nei primi decenni del secolo scorso, i cui risultati, a lungo dimenticati, sono stati recentemente riscoperti grazie ad una collaborazioni tra i ricercatori trentini e l'Institut für Meteorologie und Geophysik dell'Università di Innsbruck.

Nelle foto:
sopra: il motoaliante del CUS;
sotto: il Cockpit del motoaliante con la strumentazione per le misurazioni atmosferiche in quota